JPH02146834A - クロック乗り換え方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ディジタル信号を伝送する際にしばしば必要
となるタロツク乗り換え方式に関する。

〔従来の技術〕

ディジタル通信においては、信号を処理する場合にしば
しばその信号のクロックを乗り換える必要が生じる。こ
のクロック乗り換えには２つの種類がある。１つは信号
のクロックと非同期のクロックに取り換える場合であり
、もう１つは信号のクロックと同期したクロックに取り
換える場合である。文献（例えば、中下！？−編著＝「
やさしいディジタル伝送」、第３章、電気通信協会）に
詳述されているように、前者のクロック乗り換えは通常
パルススタッフ同期方式により行われ、後者は通常フレ
ームアライナにより行われる。

クロック乗り換えは、しばしば縦続に行われることがあ
る。たとえば、周波数ｆ１の情報信号が周波数ｆ２のク
ロックにパルススタッフ同期方式により同期化されてい
るとき、情報信号のみを別に与えられた周波数ｆ１のク
ロックに同期クロック乗り換えを行う場合を考える。従
来、この目的には第７図に示すようなりロック乗り換え
方式が使われて°いる。なお、第８図（１）〜（４）は
第７図における各部の動作波形を示す、第７図において
、参照番号１はパルススタッフ同期方式で挿入された無
駄パルスを除去するデスタッフ回路を、２は非同期のク
ロック乗り換え用のバッファメモリを、９はデスタッフ
によるクロックの抜けを平滑化する位相同期発振器（Ｐ
ＬＯ）を、８は同期クロック乗り換え用のバッファメモ
リを、７はバッファメモリ８におけるスリップを防ぐた
めのスリップ制御回路を、それぞれ示す。

デスタッフ回路１の入力データ及びこれと同期するクロ
ック信号は第４図（１）のようなものである。データ中
のＳは無駄ビットであり、デスタッフ回路１により除去
されて第８図（２）のようになる。ここでクロック信号
のデスタッフされた部分に抜けが生じている。このクロ
ック信号はＰＬＯ９により平滑化され、第８図（３）の
ような連続クロックになる。バッファメモリ２は、この
平滑化されたクロック信号にデータを同期するためのも
のであり、データは抜けのあるクロックにしたがってメ
モリに書き込まれ、平滑化されたクロックにしたがって
読み出される。さらにデータはバッファメモリ８に接続
され書き込まれる。バッファメモリ８からの読み出しは
別に与えられるクロック信号により行われ、第８図（４
）のような波形を得る。このとき、与えられた読み出し
用クロック信号の周波数が、書き込み側のクロック信号
の周波数と時間平均で完全に一致している場合、バッフ
ァメモリ８は同期クロック乗り換えを実現する。スリッ
プ制御回路７はバッファメモリ８においてデータの２度
読みや読み出さないうちに重ね書きするというような状
態に停滞することを避けるよう、書き込み及び読み出し
の動作を制御する。

クロック乗り換えを縦続に行う他の例として、周波数ｆ
’ｌの情報信号が周波数で２のクロックにパルススタッ
フ同期方式により同期化されているとき、情報信号のみ
を周波数ｆ３のクロックにパルススタッフ同期方式によ
り同期化してクロックの乗り換えを行う場合を考える。

従来、この目的には第９図に示すようなりロック乗り換
え方式が使われている。なお、第１０図（１）〜（４）
は第９図における各部の動作波形を示す。第９図におい
て、参照番号１はデスタッフ回路を、２はバラファムモ
リを、９は位相同期発振器（ＰＬＯ）を、８はバッファ
メモリを、３はバッファメモリ８におけるメモリの書き
込みと読み出しとの位相差を検出する位相比較回路を、
４は位相比較回路６の出力に従い無駄パルスを挿入する
スタッフ回路をそれぞれ示す。

デスタッフ回路１の入力データ及びこれと同期するクロ
ック信号は第１０図（１）のようなものである。Ｓは無
駄ビットであり、デスタッフ回路１により除去されて第
１０図（２）のようになる。

ここでクロック信号には、デスタッフされた部分に抜け
が生じでいる。このクロック信号はＰＬＯ９により平滑
化され、第１０図（３）ような連続クロックになる。バ
ッファメモリ２は、この平滑化されたクロック信号にデ
ータを同期化するためのものであり、データ抜けのある
クロックにしたがって読み出される。さらにデータはバ
ッファメモリ８に接続され、書き込まれる。メモリの読
み出しは別に与えられたクロック信号にしたがって行わ
れるが、位相比較回路３がバッファメモリ８における書
き込みと読み出しの位相差を検出しており、位相差が小
さくなるとスタッフ回路４によりスタッフが行われ、バ
ッファメモリ８における読み出しが禁止されて無駄パル
スＳが挿入される。

この結果、スタッフ回路４の出力波形は、第１０図（４
）のようになり、タロツクの乗り換えが完了する。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述の従来のクロック乗り換え方式には、縦続に行われ
る場合に回路規模が大きくなるという問題点がある。こ
れは、第１に２つのバッファメモリ２及び８を有してい
ること、第２に同期クロック乗り換え用のバッファメモ
リ８には回路規模が大きなエラスティックメモリを使用
せねばならぬことに起因している。

〔Ｒ題を解決するための手段〕

本発明の第１の発明の方式は、情報信号にパルススタッ
フ同期方式によりスタッフパルスを付加した入力信号か
ら前記スタッフパルスを除去する第一のデスタッフ手段
と、該第一のデスタッフ手段でデスタッフされた信号を
一時記憶する第一のバッファメモリ手段と、該第一のバ
ッファメモリ手段における書き込み及び読み出しの位相
差を監視する位相比較手段と、該位相比較手段の出力信
号により前記第一のバッファメモリ手段の読み出しを制
御してスタッフ率が零のスタッフを行い前記情報信号と
完全に等しい平均周波数をもつ乗り換え用のクロック信
号に同期させるスタッフ手段と、該スタッフ手段により
スタッフされた信号をデスタッフする第二のデスタッフ
手段と、該第二のデスタッフ手段の出力信号を書き込む
ためのランダムアクセスメモリをもち前記乗り換え用ク
ロック信号で読み出す第二のバッファメモリ手段と、該
第二のバッファメモリ手段に対するスリップ制御手段と
・を、備えている。

第２の発明の方式は、情報信号にパルススタッフ同期方
式によりスタッフパルスを付加した入力信号から前記ス
タッフパルスを除去するデスタッフ手段と、該デスタッ
フ手段でデスタッフされた信号を書き込み前記情報信号
と完全に等しい平均周波数をもつ乗り換え用クロック信
号で読み出すバッファメモリ手段と、該バッファメモリ
手段に対するスリップ制御手段とを備えている。

第３の発明の方式は、情報信号にパルススタッフ同期方
式によりスタッフパルスを付加した入力信号から前記ス
タッフパルスを除去するデスタッフ手段と、該デスタッ
フ手段でデスタッフされた信号を一時記憶するためのバ
ッファメモリ手段と、該バッファメモリ手段における書
き込み及び読み出しの位相差を監視する位相比較手段と
、該位相比較手段の出力信号により前記バッファメモリ
手段の読み出しを制御してスタッフを行い乗り換え用ク
ロック信号に同期させるスタッフ手段とを、備えている
。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の第１の発明の一実施例を示すブロック
図であり、第２図（１）〜（５）はその動作を例示する
波形図である。第１図において、参照番号１はデスタッ
フ回路を、２はバッファメモリを、３はバッファメモリ
２における書き込みと読み出しとの位相差を検出する位
相比較回路を、４は位相比較回路６の出力に従い無駄パ
ルスを挿入するスタッフ回路を、５はデスタッフ回路を
、６はバッファメモリを、７はバッファメモリ６におけ
るスリップ制御回路を、それぞれ示す。　第２図（１）
は入力信号を示し、デスタッフ回路１によりデスタッフ
され、第２図（２）のような波形になる。第２図（２）
に示すデータは、バッファメモリ２に送られ、同図に示
すクロックにしたがって書き込まれる。このクロックに
はデスタッフにより抜けが含まれている。バッファメモ
リ２からの読み出しは別に与えられるクロックに従って
行われるが、スタッフ回路４により無駄パルスを挿入さ
れスタッフが実行され、第２図（３）の波形となる。こ
のスタッフは位相比較回路６の出力により制御される。

スタッフされた信号はデスタッフ回路５によりデスタッ
フされ、バッファメモリ６に書き込まれる。ここの入力
波形は第２図（４）のようになり、読み出した結果は同
図（５）のようになる。バッファメモリ６においては、
書き込みと読み出しとのクロックの瞬時周波周数は一致
しており、第７図の従来方式のごとくメモリ素子として
書き込みと読み出しとを独立のクロックで行えるエラス
ティックメモリは必要でなく、書き込みと読み出しを時
分割で行えばＲＡＭ　（ランダム７り七スメモリ）を使
用することができる０通常のＲＡＭはエラスティックメ
モリよりも回路規模が小さくなり、回路の小型化が実現
できる。

本実施例で、スタッフ回路４のスタッフ出力はバッファ
メモリ６における読み出しクロックに同期化されるが、
これは平均的に周波数が等しいクロック間での非同期ク
ロック乗り換え番こ相当する。

これは通常のスタッフ率がゼロになる正／負／零スタッ
フを行を行うことを意味する。なお、実施例では信号入
力が正スタッフされている場合を示したが、°本発明は
このほか負スタッフや正／負／零スタッフにも適用可能
である。

第３図は本発明の第２の発明の一実施例を示すブロック
図であり、第４図（１）〜（３）はその動作を例示する
波形図である。第１図において、参照番号１はデスタッ
フ回路を、８はバッファメモリを、７はバッファメモリ
８に対するスリップ制御回路を、それぞれ示す。

第４図（１）は入力信号を示し、データ中のＳは無駄ビ
ットを表す、この信号はデスタッフ回路１によりデスタ
ッフされ、第４図（２）のような波形になる。第４図（
２）に示すデータはバッファメモリ８に送られ、同図に
示すクロックにしたがって書き込まれる。このクロック
にはデスタッフによる抜けが含まれており、第７図の従
来方式ではこれを平滑化して連続的なりロックにしてい
る。しかし、クロックの平均周波数は平滑化の前後で変
化しないから、バッファメモリ８の読み出しクロックと
して第４図（１）のデータの信号速度と平均的に完全に
等しいものが与えられていれば、バッファメモリ８の書
き込みクロックが平滑化されていなくても、バッファメ
モリ８は同期クロック乗り換えを実現し、第４図（３）
のような波形を得る。すなわち、情報の信号速度と平均
的に等しい周波数のタロツクに乗り換えることができる
。しかも本実施例では、バッファメモリは１つでよく、
位相同期発振器回路も不要である。

第５図は、本発明の第３の発明の一実施例を示すブロッ
ク図であり、第６図（１）〜（３）はその動作を例示す
る波形図である。第５図において、参照番号１はデスタ
ッフ回路を、２はバッファメモリを、３はバッファメモ
リ２におけるメモリの書き込みと読み出しとの位相差を
検出する位相比較回路を、４はスタッフ回路を、それぞ
れ示す。

第６図（１〉は入力信号を示し、データ中のＳは無駄ビ
ットを表す。この信号はデスタッフ手段によりデスタッ
フされ、第６図（２）のような波形になる。第６図（，
２）に示すデータはバッファメモリ２に送られ、同図に
示すクロックにしたがって書き込まれる。このクロック
にはデスタッフによる抜けが含まれている。バッファメ
モリ２からの読み出しは別に与えれるクロックに従って
行われるが、更にスタッフ回路４により無駄パルス４が
挿入されスタッフが実行される。その結果、第６図（３
）のような出力波形を得る。スタッフは位相比較回路３
の出力により制御される。ここで第９図の従来方式にお
ける動作と本実施例の動作との差は、従来方式ではバッ
ファメモリ８の書き込みクロック側入力が位相同期発振
器（ＰＬＯ）９により平滑化されており、本実施例にお
いては平滑化されていない抜けのあるクロックであると
いう点である。しかし、平滑化の前後でクロックの周波
数は平均的に一致するので、これと平均周波数か完全に
等しい読出しクロックをバッファメモリ２に与えれば、
第５図の方式は、従来技術による第９図の方式と同等の
動作をする。従ってバッファメモリは１つで済み、ＰＬ
Ｏも不要になる。

なお、ここで述べたパルススタッフ同期は正スタッフ方
式であるが、このほか負スタッフや正／負／零スタッフ
にも適用可能である。

〔発明の効果〕

以上に述べたように本発明により、メモリの回路規模を
従来方式よりも小形化できあるいは従来方式の無駄な部
分を省いて小形化できる効果を得る。

（３）、第６図（１）〜（３）は本発明の実施例の動作
を示す波形図、第７図、第９図は従来のクロック乗り換
え方式を示すブロック図、第８図（１）〜（４）、第１
０図（１）〜（４）は従来方式の動作を示す波形図であ
る。

１．５・・・デスタッフ回路、２，６．８・・・バッフ
ァメモリ、３・・・位相比較１回路、４・・・スタッフ
回路、７・・・スリップ制御回路、９・・・位相同期発
振器（ＰＬＯ）。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）情報信号にパルススタッフ同期方式によりスタッ
   フパルスを付加した入力信号から前記スタッフパルスを
   除去する第一のデスタッフ手段と、該第一のデスタッフ
   手段でデスタッフされた信号を一時記憶する第一のバッ
   ファメモリ手段と、該第一のバッファメモリ手段におけ
   る書き込み及び読み出しの位相差を監視する位相比較手
   段と、該位相比較手段の出力信号により前記第一のバッ
   ファメモリ手段の読み出しを制御してスタッフ率が零の
   スタッフを行い前記情報信号と完全に等しい平均周波数
   をもつ乗り換え用のクロック信号に同期させるスタッフ
   手段と、該スタッフ手段によりスタッフされた信号をデ
   スタッフする第二のデスタッフ手段と、該第二のデスタ
   ッフ手段の出力信号を書き込むためのランダムアクセス
   メモリをもち前記乗り換え用クロック信号で読み出す第
   二のバッファメモリ手段と、該第二のバッファメモリ手
   段に対するスリップ制御手段とを、備えていることを特
   徴としたクロック乗り換え方式。
2. （２）情報信号にパルススタッフ同期方式によりスタッ
   フパルスを付加した入力信号から前記スタッフパルスを
   除去するデスタッフ手段と、該デスタッフ手段でデスタ
   ッフされた信号を書き込み前記情報信号と完全に等しい
   平均周波数をもつ乗り換え用クロック信号で読み出すバ
   ッファメモリ手段と、該バッファメモリ手段に対するス
   リップ制御手段とを備えていることを特徴とするクロッ
   ク乗り換え方式。
3. （３）情報信号にパルススタッフ同期方式によりスタッ
   フパルスを付加した入力信号から前記スタッフパルスを
   除去するデスタッフ手段と、該デスタッフ手段でデスタ
   ッフされた信号を一時記憶するためのバッファメモリ手
   段と、該バッファメモリ手段における書き込み及び読み
   出しの位相差を監視する位相比較手段と、該位相比較手
   段の出力信号により前記バッファメモリ手段の読み出し
   を制御してスタッフを行い乗り換え用クロック信号に同
   期させるスタッフ手段とを、備えていることを特徴とす
   るクロック乗り換え方式。